CN109219763B - 光学滤光器 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种包括偏振器和可见光阻挡滤光器的光学滤光器。所述偏振器被配置为透射至少60％的第一红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第一偏振态下入射在所述偏振器上，所述偏振器被配置为透射少于30％的第二红外波长范围内的光，其以法向入射方式在垂直于所述第一偏振态的第二偏振态下入射在所述偏振器上，并且所述偏振器被配置为透射少于30％的第三红外波长范围内的光，其在所述第二偏振态下以50度入射角入射在所述偏振器上。所述可见光阻挡滤光器被配置为以法向入射方式在所述第一偏振态下透射至少60％的所述第一红外波长范围内的光。

Description

光学滤光器
背景技术
光学滤光器可用于选择性地透射不同波长或不同偏振的光。光学滤光器可用于多种光学系统，诸如检测器系统。
发明内容
在本说明书的一些方面，提供了包括偏振器和可见光阻挡滤光器的光学滤光器。偏振器被配置为透射至少60％的第一红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第一偏振态下入射在偏振器上。该偏振器另外被配置为透射少于30％的第二红外波长范围内的光，其以法向入射方式在垂直于第一偏振态的第二偏振态下入射在偏振器上，并且以50度入射角在第二偏振态下透射入射在偏振器上的少于30％的第三红外波长范围内的光。可见光阻挡滤光器被配置为透射少于30％的第一可见波长范围内的非偏振光，其以法向入射方式入射在可见光阻挡滤光器上。设置可见光阻挡滤光器，由此使得透射穿过偏振器的光入射在可见光阻挡滤光器上。可见光阻挡滤光器被配置为透射以法向入射方式在第一偏振态下入射在可见光阻挡滤光器上的至少60％的第一红外波长范围内的光。700nm至2500nm的波长范围包括第一红外波长范围、第二红外波长范围和第三红外波长范围中的每个，并且第一可见波长范围包括400nm至700nm的波长范围的至少80％。
在本说明书的一些方面，提供了一种包括偏振器的光学滤光器。偏振器包括多个交替的聚合物层，并被配置为透射至少60％的第一红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第一圆形偏振态下入射在偏振器上。偏振器另外被配置为透射少于30％的第二红外波长范围内的光，其以法向入射方式在垂直于第一圆形偏振态的第二圆形偏振态下入射在偏振器上，并且透射少于30％的第三红外波长范围内的光，其在第二圆形偏振态下以50度入射角入射在偏振器上。700nm至2500nm的波长范围包括第一红外波长范围和第二红外波长范围中的每个波长范围。
在本说明书的一些方面，提供了包括滤光器的光学装置和光学系统。
附图说明
图1A和图1B是光学滤光器的剖视图；
图2A至图2B是垂直偏振态的示意图；
图3是作为波长函数的通过偏振器的透射率的示意图；
图4为作为波长函数的通过光学滤光器的透射率的图；
图5至图6是作为波长函数的通过可见光阻挡滤光器的透射率的示意图；
图7是通过陷波滤光器的透射率的示意图。
图8是包括第一层、第二层和第三层的滤光器的剖视图；
图9是图案化延迟器的正视图；
图10A是光学系统的示意图；
图10B示出了来自近红外光源的光输出光谱；
图10C是光学系统的示意图；
图11是光学装置或系统的示意图；
图12是包括多个交替的第一层和第二层的滤光器的剖视图；
图13是在可见光阻挡滤光器上以法向入射方式的非偏振光的透射率对波长的曲线图；
图14至图15分别是在陷波滤光器上以法向入射方式和50度入射角下的非偏振光的透射率对波长的曲线图；
图16是示出多层可见光阻挡滤光器的厚度分布的曲线图；
图17至图18分别是在图16的可见光阻挡滤光器上以法向入射方式和 50度入射角下的非偏振光的透射率对波长的曲线图；
图19是示出多层陷波滤光器的厚度分布的曲线图；
图20至图21是在图19的陷波滤光器上以法向入射方式和50度入射角下的非偏振光的透射率对波长的曲线图；
图22是示出多层反射偏振器的厚度分布的曲线图；
图23是在图22的反射偏振器上以法向入射方式沿透光轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图24是在图22的反射偏振器上以法向入射方式沿阻挡轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图25是在图22的反射偏振器上在50度入射角下沿透光轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图26是在图22的反射偏振器上在50度入射角下沿阻挡轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图27是在光学滤光器上以法向入射方式沿透光轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图28是在图27的光学滤光器上以法向入射方式沿阻挡轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图29是在图27的光学滤光器上在50度入射角下沿透光轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图30是在图27的光学滤光器上在50度入射角下沿阻挡轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图31是在光学滤光器上以法向入射方式沿透光轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图32是在图31的光学滤光器上以法向入射方式沿阻挡轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图33是在图31的光学滤光器上在50度入射角下沿透光轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图34是在图31的光学滤光器上在50度入射角下沿透光轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图35是在光学滤光器上以法向入射方式沿透光轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图36是在图35的光学滤光器上以法向入射方式沿阻挡轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图37是在图35的光学滤光器上在50度入射角下沿透光轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图38是在图35的光学滤光器上在50度入射角下沿透光轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图39是在光学滤光器上以法向入射方式沿透光轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图40是在图39的光学滤光器上以法向入射方式沿阻挡轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；
图41是在图39的光学滤光器上在50度入射角下沿透光轴偏振的光的透射率对波长的曲线图；以及
图42是在图39的光学滤光器上在50度入射角下沿透光轴偏振的光的透射率对波长的曲线图。
具体实施方式
在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中通过举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的情况下，能够设想并做出其它实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
图1A是包括可见光阻挡器110和偏振器114的光学滤光器100的示意性剖视图。设置可见光阻挡滤光器110，由此使得透射通过偏振器的光 140或142入射在可见光阻挡滤光器110上。光140以法向入射方式入射在可见光阻挡滤光器110和偏振器114上，而光142以入射角α(光线与偏振器的法向矢量之间的角度)入射在可见光阻挡滤光器110和偏振器 114上。光140可以首先透射通过可见光阻挡滤光器110然后如图所示透射通过偏振器114，或者可选地，光140可以首先透射通过偏振器114然后透射通过可见光阻挡滤光器110。在任一种情况下，穿过偏振器114的光140在一侧或另一侧上入射在可见光阻挡器110上。可见光阻挡器110 和偏振器114可以彼此直接相邻，可以用光学透明粘合剂附接在一起，或者可以彼此相邻地设置并且例如通过气隙分开。光140以法向入射方式入射在可见光阻挡滤光器110上。偏振器114可以是任何合适类型的偏振器。例如，偏振器114可包括多层光学膜、胆甾偏振器、线栅偏振器、银纳米粒子偏振器中的一种或多种(例如，纳米粒子偏振器描述于美国专利 No.7,622,157(Hirai等人)中，其以与本说明书不矛盾的程度通过引用并入本文)，或包含一种或多种偏振染料或颜料的一个或多个层。
图1B是包括可见光阻挡器110b和偏振器114b的光学滤光器100b的示意性剖视图。滤光器100b类似于光学滤光器100，不同的是气隙将可见光阻挡器110b和偏振器114b分开，而可见光阻挡器110和偏振器114紧邻。通常，可见光阻挡器和偏振器可以以彼此间任何关系(例如，间隔开)放置在滤光器中，只要它们处于共同的光路中即可。在一些实施方案中，可见光阻挡器和偏振器用光学粘合剂层压在一起。在一些实施方案中，可见光阻挡器是具有合适染料和/或颜料的光学粘合剂。在一些实施方案中，偏振器是多层光学膜，所述多层光学膜包括填充有可见光吸收染料和/或颜料的一个或多个表层，并且表层包括可见光阻挡滤光器。
可见光阻挡滤光器110被配置为透射少于30％的以法向入射方式入射在可见光阻挡滤光器上的第一可见波长范围内的非偏振光。如本文所用，可见波长是指400nm至700nm的波长。被可见光阻挡滤光器阻挡的第一可见波长范围包括400nm至700nm的波长范围的至少80％，并且在一些情况下包括400nm至700nm的整个波长范围。可见光阻挡滤光器可以通过至少部分地反射光和/或通过至少部分地吸收光来阻挡光。可见光阻挡滤光器 110可包括下述各项中的一个或多个：一个或多个具有一种或多种染料或颜料的层、多层光学膜和金属涂层(例如，可见光阻挡滤光器110的主表面中的一个或两个可包括金属涂层)。如本文所用，如果入射光中的给定分数或百分比的功率透射通过滤光器或部件，则可以说滤光器或部件透射在一定波长和偏振下的给定分数或百分比的光。通过滤光器或部件透射的入射光的功率的分数或百分比可以称为透射率。例如，透射以法向入射方式在第一偏振态下入射在偏振器上的60％的第一红外波长范围内的光的偏振器对于以法向入射方式在第一偏振态下入射在偏振器上的第一红外波长范围内的光具有0.6或60％的透射率。
如本文所用，近红外光是指波长范围是700nm至2500nm的光。偏振器114被配置为透射第一红外波长范围内的至少60％的光，其以法向入射方式在第一偏振态下入射在偏振器上，并且透射第二红外波长范围内的少于 30％的光，其以法向入射方式在垂直于第一偏振态的第二偏振态下入射在偏振器上。偏振器可至少部分地吸收和/或至少部分地反射在第二偏振态下的光。偏振器另外被配置为透射第三红外波长范围内的少于30％的光，其在第二偏振态下以50度入射角入射在偏振器上。第一红外波长范围、第二红外波长范围和第三红外波长范围各自是近红外波长范围；即，第一红外波长范围、第二红外波长范围和第三红外波长范围中的每个波长范围包含在 700nm至2500nm的范围内。第一红外波长范围、第二红外波长范围和第三红外波长范围可为相同或不同的并且可部分重叠。可见光阻挡滤光器110被配置为透射以法向入射方式在第一偏振态下入射在可见光阻挡滤光器上的至少60％的第一红外波长范围内的光。在一些实施方案中，可见光阻挡滤光器110还被配置为透射以法向入射方式在第二偏振态下入射在可见光阻挡滤光器上的至少60％的第一红外波长范围内的光，或者透射至少60％的第一红外波长范围内的非偏振光，其以法向入射方式入射在可见光阻挡滤光器上。
光学滤光器100可包括一个或多个附加涂层或层，诸如亲水、疏水、易清洁、防雾、表面保护(耐磨或耐刮擦)和/或自修复层或涂层。
在一些实施方案中，第一偏振态和第二偏振态是线性偏振态，并且在一些实施方案中，第一偏振态和第二偏振态是圆形偏振态。图2A示意性地示出了用于沿z轴传播的光的垂直线性第一偏振态211和第二偏振态 213。电场在第一偏振态211下沿y轴偏振，并且在第二偏振态213下沿x 轴偏振。图2B示意性地示出了用于沿z轴传播的光的垂直圆形第一偏振态 215和第二偏振态217。第一偏振态215是右旋偏振态，而圆形偏振态217 是左旋偏振态。
图3示意性地示出了包括在本说明书的光学滤光器中的偏振器的透射光谱。曲线350为通过偏振器对于具有第一偏振态的光的透射，以法向入射方式的第一偏振态可以被描述为通过状态。在通过状态下通过偏振器的偏离法向入射(例如，50度入射角)的透射也可以由曲线350给出或近似由曲线350给出。曲线352是通过偏振器对于具有第二偏振态的光的透射，以法向入射方式的第二偏振态可以被描述为阻挡状态。曲线354是通过偏振器的对于光的透射，该光在第二偏振态下在50度入射角下入射在偏振器上。第一偏振态和第二偏振态是垂直偏振态，诸如图2A和图2B中所示的那些。为简化说明，曲线示出为在低透射率值和高透射率值之间具有突变。如示例中所示，通过偏振器的在高透射和低透射之间的转变通常比图3中示意性示出的更缓慢地发生。
示出了近红外波长范围361、362、363和364。曲线350示出了以法向入射方式在通过状态下入射在偏振器上的光在整个波长范围361和364 内、并且在所示实施方案中也在整个可见光范围内具有大于T2的透射率。波长范围361和364中的任一个可以对应于偏振器的第一红外波长范围，并且透射率T2可以是例如至少60％、或至少70％、或至少75％或至少80％。在所示实施方案中，波长范围364是700nm至2500nm的整个近红外波长范围。在其他实施方案中，仅对于该范围的一部分，透射率为高于 T2。例如，以法向入射方式在通过状态下入射在偏振器上的光的透射率在从700nm、或800nm、或850nm至1100nm、或1200nm、或1300nm或至 1600nm的波长范围内可以为至少T2，并且对于这些范围之外的近红外波长可以为小于T2。
波长范围361可以对应于特定应用中所关注的波长范围，如本文别处另外所述。在一些实施方案中，滤光器被配置为对具有第一偏振态的光提供近红外通带。这可以通过在光学滤光器中包括陷波滤光器来实现，以将允许通过光学滤光器的近红外波长限制到近红外陷波，在一些实施方案中，例如，该近红外陷波的半峰全宽(FWHM)带宽为不大于100nm或不大于 60nm。陷波滤光器可以包括在偏振器中、可见光阻挡滤光器中或者可以是滤光器中的单独部件或层。在一些实施方案中，偏振器包括陷波滤光器和宽带偏振器，其中宽带偏振器被配置为透射第四红外波长范围(例如，对应于红外波长范围364)内的至少60％的以法向入射方式在第一偏振态下入射在宽带偏振器上的光。在一些实施方案中，陷波滤光器被配置为在第一红外波长范围(例如，对应于红外波长范围361)内透射至少60％、或至少70％或至少80％的以法向入射方式入射在陷波滤光器上的非偏振光。在一些实施方案中，陷波滤光器被配置为在入射的第一红外波长范围(例如，对应于红外波长范围361)内透射至少60％、或至少70％或至少80％的以法向入射方式在第一偏振态下入射在陷波滤光器上的光。
曲线352给出了通过偏振器的透射，用于在块状态下以法向入射方式入射在偏振器上的光。该透射率在整个近红外波长范围362内从λ1到λ2 为小于T1。近红外波长范围362为偏振器的第二红外波长范围。偏振器具有阻带365，其提供波长范围362内的低透射。在一些实施方案中，阻带 365是包括红外波长范围365的一阶反射带。在此类实施方案中，反射带的至少一个谐波367至少部分地在可见波长范围内。例如，波长范围362 可以从900nm延伸到1400nm，在这种情况下，二次谐波应当从大约 450nm延伸到700nm，并且三次谐波应当从300nm延伸到大约467nm。在这种情况下，第二谐波完全在可见光范围内，并且第三谐波的一部分在可见光范围内。所述至少一个谐波367在可见光范围内提供阻挡，这有助于可见光阻挡滤光器阻挡可见光。在一些实施方案中，在可见光阻挡滤光器中使用染料或颜料来阻挡可见光，并且在一些情况下，由于由至少一个谐波367提供的可见光阻挡，可以使用较少的染料或颜料。在一些实施方案中，T1为不大于30％、或不大于25％、或不大于20％、或不大于15％或不大于10％。在一些实施方案中，波长范围364和362中的一个或两个是 800nm至1600nm。在一些实施方案中，偏振器的第一红外波长范围和第二红外波长范围是相同的，并且在一些实施方案中，第一红外波长范围和第二红外波长范围是不同的。在一些实施方案中，偏振器的第一红外波长范围(例如，对应于波长范围361)具有小于100nm或小于60nm的宽度，并且第二红外波长范围是800nm至1300nm或至1600nm。
标签T1和T2将用于表示光学滤光器的各种部件(诸如偏振器、可见光阻挡器或可选的陷波滤光器)或滤光器本身的下限透射率值和上限透射率值。在每种情况下，T2可以是至少50％、或至少60％、或至少70％、或至少75％或至少80％；并且T1可以为不大于30％、或不大于25％、或不大于20％、或不大于15％或不大于10％。在一些实施方案中，为了以法向入射方式在第一偏振态下入射在光学滤光器上的第一红外波长范围内的红外光实现通过光学滤光器的至少60％的透射率，例如，偏振器和可见光阻挡滤光器中的一个或两个的透射率为高于77％。例如，如果偏振器具有 0.8(80％)的透射率并且可见光阻挡滤光器对于具有特定偏振和波长的光具有0.75的透射率，则滤光器对于该光应当具有0.6的透射率。
曲线354给出通过偏振器的光的透射，该光在阻挡状态下在50度的入射角下入射在偏振器上。曲线354相对于曲线352移位到左侧。近红外波长范围363是偏振器的第三红外波长范围，并且从700nm延伸到λ3。作为另外一种选择，第三红外波长范围可以被认为是波长范围363的某个子集。在整个该红外范围内透射率为小于T1。波长范围363的下限为700nm，因为这是红外范围的下限。在其他实施方案中，左带边缘不下降到700nm以下，并且波长范围363的下限则为大于700nm。在一些实施方案中，偏振器的第三红外波长范围是800nm至至少1000nm。在一些实施方案中，第二红外波长范围和第三红外波长范围中的每个波长范围包括至少300nm的范围。在一些实施方案中，第二红外波长范围和第三红外波长范围中的每个波长范围包括至少800nm至1000nm或至1100nm的范围。
图4是光学滤光器的透射光谱图，其示出了半峰全宽(“FWHM”)的概念。曲线450可表示以法向入射方式在通过状态下入射在光学滤光器上的光的整个光学滤光器或其一个或多个单独部件的实测透射率。不失一般性，对于图4的论述的其余，将为了简单而假设曲线450代表整个光学滤光器的透射。所示的光学滤光器选择性地在光谱的近红外部分中的窄通带 469内透射光。
为了量化曲线450的相关特征，在图4中识别曲线450的基线值B、曲线450的峰值P以及曲线450的在P和B之间半途处的中间值H。曲线 450在点p1和p2处与值H相交，其波长值分别等于通带469的短波长带边缘λa和长波长带边缘λb。短波长带边缘和长波长带边缘可用于计算两个其它所关注的参数：通带469的宽度(半峰全宽或“FWHM”)，其等于λb-λa；以及通带469的中心波长，其等于(λa+λb)/2。需注意，中心波长可以与通带469的峰值波长(点p3)相同或不同，这取决于曲线450的对称性或不对称性。
在一些实施方案中，包括偏振器和可见光阻挡滤光器的本说明书的滤光器被配置为对具有第一偏振态的光提供近红外通带469，其中近红外通带 469包括偏振器的第一红外波长范围，并且其半峰全宽带宽(λb-λa)为不大于 100nm或者不大于60nm。图4中描绘的光学滤光器在近红外波长范围461 内具有至少T2的透射率，其可以是本文别处所述的值中的任一个。
图5是通过本说明书的光学滤光器的可见光阻挡滤光器的光的透射率的示意图。曲线551和553分别示出了以法向入射方式在第一偏振态和第二偏振态下入射在可见光阻挡滤光器上的光的透射率。曲线553示出了在整个可见和近红外波长范围内不大于T1的透射率，而曲线551示出了在整个可见光范围内不大于T1的透射率以及在整个近红外范围内不小于T2的透射率。在许多典型的可见光阻挡滤光器中，曲线551将具有从阻挡到透射的比图5中示意性示出的更渐进的过渡(参见例如实施例)。对于第一偏振态和第二偏振态中的至少一个，至少对于第一红外波长范围(例如，红外波长范围361或364)内的近红外波长，透射率为至少T2。在其他实施方案中，可见光阻挡滤光器基本上不区分第一偏振态和第二偏振态，并且通过曲线551 给出偏振或非偏振光的光透射。通过使用包含染料或颜料的层或涂层和/或通过使用具有选择的层轮廓以反射可见光但不反射红外光的多层光学膜，可以制备图5的可见光阻挡滤光器。在一些实施方案中，具有表层的多层光学膜用于可见光阻挡滤光器，并且表层包含染料或颜料。
图6是通过本说明书的滤光器的可见光阻挡滤光器的光的透射率的示意图。曲线651示出了以法向入射方式入射在可见光阻挡滤光器上的非偏振光的透射。在这种情况下，可见光阻挡滤光器包括通带668，其具有λ3 和λ4之间的宽度w。在一些实施方案中，可见光阻挡滤光器被配置为透射少于30％(或小于T1)的第一可见波长范围内的非偏振光，其以法向入射方式入射在可见光阻挡滤光器上，其中第一可见波长范围包括400nm至 700nm波长范围的至少80％。例如，第一可见波长范围可以包括400nm至 440nm和500nm至700nm，从而仅省略440nm至500nm的范围。在一些实施方案中，除了宽度不大于60nm的带之外，第一可见波长范围包括 400nm和700nm之间的所有波长。图6的可见光阻挡滤光器可以使用多层光学膜制成，该多层光学膜具有选择的层轮廓，以反射通带668外部的可见光，但不反射通带668中的光并且不反射近红外光。
图7是通过陷波滤光器的透射率的示意图。曲线750是以法向入射方式入射在陷波滤光器上的非偏振光的透射率。在一些实施方案中，陷波滤光器具有通带769，其具有不大于100nm或不大于60nm的半峰全宽带宽761。在一些实施方案中，对于通带769外部的近红外的部分，陷波滤光器具有低于T1的透射率。对于基本上高于或低于通带769的波长，透射率可以增加到高于T1(或甚至高于T2)的值，如图7中示意性所示。图7的陷波滤光器可以使用多层光学膜制成，该多层光学膜具有选择的层轮廓，以反射通带 769外部的可见光，但不反射通带769中的光。作为另外一种选择，陷波滤光器可以是Fabry-Perot(法布里-珀罗)滤光器或等离子体滤光器。
在一些实施方案中，陷波滤光器包括在滤光器中作为不同于偏振器和可见光阻挡滤光器的部件。在一些实施方案中，可见光阻挡滤光器包括陷波滤光器，例如作为附接至在近红外中透射的滤光器的部件。在一些实施方案中，所述偏振器包括陷波滤光器，例如，作为附接到宽带偏振器的部件。在一些实施方案中，宽带偏振器在第四红外波长范围(例如，图3中描绘的波长范围364)内对于光具有至少T2的透射率，该光以法向入射方式在第一偏振态下入射在宽带偏振器上，并且对于在第二红外波长范围(例如，图3 中所示的波长范围363)内的光透射率小于T1，该光处于第二偏振态下并以法向入射方式入射在宽带偏振器上。第四红外波长范围包括第一红外波长范围(例如，图3中描绘的波长范围361或通带769的波长范围)。在一些实施方案中，从组合高通偏振器和低通偏振器来形成陷波偏振器。
图8为光学滤光器800的剖视图，其分别包括第一层812、第二层816 和第三层818。在一些实施方案中，第一层812、第二层816和第三层818 中的任一个为可见光阻挡滤光器，并且第一层812、第二层816和第三层 818中的任何其它一个为偏振器。在一些实施方案中，保留层为陷波滤光器、延迟器或方向控制元件。可以任何适宜的次序布置层。例如，在一些实施方案中，第一层812是可见光阻挡滤光器，第二层815是偏振器，并且第三层818是延迟器或方向控制元件。在其他实施方案中，包括第四层 (未示出)，并且四个层中的一个是可见光阻挡滤光器，一个层是偏振器，一个层是陷波滤光器，并且一个层是延迟器。在其他实施方案中，包括第五层(未示出)，其中第五层是方向控制元件，而其他四层如前所述。在一些实施方案中，方向控制元件是折射的(例如，透镜阵列)并且可以被配置为改变光的准直度(例如，提供部分准直)。在一些实施方案中，方向控制元件是百叶窗膜，其阻挡高入射角的光通过方向控制元件透射。在其他实施方案中，方向控制元件具有曲面(例如，具有曲面的透镜)，并且可见光阻挡滤光器和偏振器设置在曲面上。在其他实施方案中，方向控制元件是具有通带的多层光学膜，由于具有入射角的通带的移位，该通带限制了可以通过方向控制元件的光的入射角。
第一层812、第二层816和第三层818中的任一个可以包括多个子层。例如，第一层812、第二层816和第三层818中的一个或多个可以是或可包括具有交替层的多层光学膜。在一些实施方案中，光学滤光器800 包括偏振器，可见光阻挡滤光器，以及陷波滤光器，延迟器和方向控制元件中的一个、两个或全部三个。
在一些实施方案中，光学滤光器包括延迟器。取决于光学滤光器的期望应用，可以将延迟器的延迟选择为任何合适的值。在一些实施方案中，延迟器是在第一红外波长范围内的波长处的四分之一波或半波延迟器。在一些实施方案中，延迟器是在第一红外波长范围内的波长处的四分之一波延迟器，并且是在可见波长范围内的波长处的半波延迟器。例如，在波长为1000nm处具有250nm的延迟量的延迟器在500nm的波长下可具有大约 250nm的延迟量，尽管由于折射率对波长的依赖性，延迟量可随波长移位。已经发现这在光学系统中是有用的，其中通过光学滤光器传输的可见光信号(例如，通过可见光阻挡滤光器中的通带传输)在入射到传感器上时具有与近红外光不同的偏振态。在一些实施方案中，延迟器是图案化延迟器并且具有图案化延迟和/或快轴取向。
图9是具有第一部分919a和第二部分919b的图案化延迟器919的正视图。图案化延迟器919可与本说明书的光学滤光器中的偏振器一起使用。在一些实施方案中，该偏振器具有透光轴913和阻挡轴911；这些轴示出在图案化延迟器919上。图案化延迟器919具有在第一部分919a中的第一快轴929a和在第二部分919b中的第二快轴929b。第一快轴929a与透光轴913成θ角度。在一些实施方案中，θ为约45度(例如，在与45度相差5 度内)。第二快轴929b垂直于透光轴913。在其他实施方案中，第二快轴 929b平行于透光轴913。第一部分919a在第一红外波长范围内的波长(例如，图4中的波长0.5(λa+λb))处具有第一延迟量，并且第二部分919b在该相同波长处具有第二延迟量。在一些实施方案中，第一快轴929a和第二快轴929b不平行。在一些实施方案中，第一延迟量和第二延迟量不相等。在一些实施方案中，第一快轴929a和第二快轴929b不平行，并且第一延迟量和第二延迟量不相等。如本文所用，延迟量是指面内延迟量。面内延迟量是沿着慢轴(面内折射率沿其最高的轴)在第一红外范围内的波长处的折射率减去沿着快轴(面内折射率沿其最低的轴)在第一红外波长范围内的波长处的折射率。在一些实施方案中，图案化延迟器包括如图9所示的两个部分，并且在其他实施方案中，图案化延迟器包括多于两个部分。
图案化延迟器可以使用例如落利刻技术有限公司(ROLIC Technologies Ltd.)(瑞士阿尔施维尔(Allschwil，Switzerland))的光控分子取向(LCMO)技术制成。LCMO技术允许通过用偏振光照射层以预定方式将分子对准到光对准层中。此类层可以通过在空间上改变用于形成光对准层的偏振方向来图案化。这引起延迟器具有在空间上变化的快轴方向。当希望图案化延迟层的一些部分具有低延迟量或基本上没有延迟量时，可以省略或不对准光对准层的部分。可以说延迟器基本上没有延迟量，其延迟量不显著影响包括延迟器的光学装置的功能。例如，延迟量为0.01或更小的延迟器可描述为基本上没有延迟量。具有基本上没有延迟量的部分的图案化延迟器可以与未图案化的延迟器组合，以提供具有在空间上变化的延迟量和在空间上变化的快轴取向两者的延迟器。用于产生图案化延迟器的合适方法描述于例如美国专利 No.7,375,888(Moia)和PCT公布No.WO 2015/150295(Schmitt等人)中，两者都以它们不与本说明书相矛盾的程度通过引用结合到本文中。
图10A是光学系统1001的示意图，其包括光学装置1005、处理器 1020和近红外标志物1030。在一些实施方案中，标志物1030是偏振保持、偏振旋转、去偏振或相移。标志物1030可以是任何物体(例如，白色 T恤、反光带、标牌中的标志物、牌照诸如逆向反射牌照等)，其至少部分地将近红外光反射回光学装置1005。在一些实施方案中，标志物1030 为回射器，其可为偏振保持回射器、偏振旋转回射器或去偏振回射器。在一些实施方案中，标志物1030包括回射器1032和层1034。在一些实施方案中，层1034是延迟器，诸如在第一红外波长范围内的波长处的四分之一波延迟器。在一些实施方案中，层1034是根据本说明书的光学滤光器，并且标志物1030是近红外标志物。光学装置1005包括：光学滤光器1000，其可以是本说明书中的光学滤光器中的任一种；设置成通过光学滤光器 1000透射光的近红外光源1022；以及传感器1024，其设置成由此使得进入传感器1024的孔1028的光穿过光学滤光器1000。光学滤光器1000与近红外光源1022、标志物1030和传感器1024中的每个光学连通。光学装置1005与标志物1030一起可以被认为是光学系统1002，并且光学装置 1005与处理器1020一起可以被认为是光学系统1003。光学滤光器1000具有第一侧1006和相对的第二侧1007。传感器1024邻近并面向第一侧1006 设置，并且近红外光源1022邻近传感器1024并且邻近并面向第一侧1006 设置。光学滤光器1000包括第一部分1000a和第二部分1000b。
如本文所用，偏振保持和偏振旋转是指标志物在线性偏振光上的效应。偏振保持意味着以法向入射方式的线性偏振光以相同的偏振态反射。相移意味着以法向入射方式的线性偏振光以不同于入射光的偏振态反射。偏振旋转意味着以法向入射方式的线性偏振光以垂直偏振态被反射。去偏振意味着以法向入射方式的线性偏振光至少部分地以随机偏振和非偏振状态的混合被反射。传统的偏振保持反射器将以法向入射方式的右旋圆形偏振光反射为左旋圆形偏振光。延迟器可以包括在偏振保持反射器中以制造偏振旋转反射器，该反射器旋转线性偏振光并且引起例如以法向入射方式的右旋圆形偏振光反射为右旋圆形偏振光。
在一些实施方案中，从光学装置1005朝向标志物1030发射的光为圆形偏振光。例如，在驾驶员辅助系统中的应用中，这可以是有利的，因为标志物1030(其可以是行人、或者行人穿的衣服或者例如标牌或牌照中的回射器)可以例如距光学装置1005(其可以在汽车中)为10米或更多，并且来自光学装置的近红外光应当需要传播通过该距离。在一些情况下，可能期望此光在其传播时保持其偏振态。然而，对于线性偏振的近红外光，雾等(烟、烟雾、灰尘等)比其对于圆形偏振的近红外光更加去偏振。在这种情况下，圆形偏振近红外光因此在其从光学装置1005传播到标志物1030时更可能保持其偏振态。
如图10B中所示，在一些实施方案中，近红外光源1022被配置为在带 1069中发光，该带1069具有不大于60nm的半峰全宽带宽1009。与带宽 1009相比，传感器1024可具有显著更宽的光谱范围。例如，传感器1024 可具有从λ1至λ2的光谱范围1073。在一些实施方案中，传感器1024具有至少从600nm至1000nm的光谱范围1073。在一些实施方案中，反射层 1024具有400nm至1200nm的光谱范围1073。在一些实施方案中，光学滤光器1000被配置为针对具有第一偏振态的光提供近红外通带(例如，图4 中描绘的通带469)，其中近红外通带包括第一红外波长范围(例如，图4 中描绘的波长范围461)，并且具有大于或等于近红外光源1022的半峰全宽带宽1009的半峰全宽带宽(例如，图4中所示的λb-λa)。在一些实施方案中，近红外通带的半峰全宽带宽不大于近红外光源1022的半峰全宽带宽1009的两倍。在一些实施方案中，带1069以约850nm、或约880nm或约940nm的波长λc为中心。在一些实施方案中，近红外光源被配置为发射多个近红外波长范围内的光。例如，在具有不大于100nm的半峰全宽带宽的两个或更多个频带中。在一些实施方案中，近红外之内的两个或更多个相对宽的带可以由近红外光源发射，在两个带之间具有间隙。利用多个近红外带允许避免雾等具有高去偏振效应的波长，同时仍然允许使用一定范围的波长。
在一些实施方案中，光学滤光器1000被配置为由此使得来自近红外光源1022的透射通过第一部分1000a并从光学装置1005射出并从雾例如反射回光学装置1005的光在第二偏振态下入射在第二部分1000b上，并因此基本上被阻挡进入传感器1024，而来自近红外光源1022的从光学装置 1005射出并从标志物反射回光学装置1005的光在第一偏振态下入射在第二部分1000b上并进入传感器1024。这可通过适当选择包括在光学滤光器 1000中的延迟器和包括在标志物1030中的层1034来实现。例如，在一些实施方案中，第一部分1000a透射具有第一线性偏振的近红外光，并且第二部分1000b透射具有垂直的第二线性偏振的光。这可以通过在光学滤光器1000中结合图案化延迟器来实现，如本文别处另外描述的。例如，从装置1005发出并从雾反射的光随后在第二线性偏振态(阻挡态)下入射在第二部分1000b上。在这种情况下，从偏振旋转或去偏振的反射物体反射的至少一些光将进入传感器1024。通过使层1034成为由近红外光源1022发射的波长处的四分之一波延迟器，可以使标志物1030偏振旋转。在这种情况下，标志物1030可描述为偏振旋转回射器。在其他实施方案中，标志物 1030是去偏振回射器，并且在其他实施方案中，层1034被省略或不是延迟器，并且标志物1030是偏振保持回射器。在一些实施方案中，层1034 是包括在标志物1030中的延迟器，以补偿回射器1032的本征延迟。
在一些实施方案中，光在第二偏振态下入射在第二部分1000b上，该第二偏振态不是完全线性的或圆形的，并且一些光可以进入传感器。在这些情况下，该信号可被认为是背景噪声，并且从传感器在第一偏振(垂直)态下测量的信号中以数字方式去除，以改善信号分析/隔离。
在一些实施方案中，标志物1030是不一定为回射器的去偏振物体。衣服诸如T恤衫或穿过来自近红外光源的光的光路的动物是去偏振物体的示例。在一些实施方案中，选择由近红外光源发射的波长，由此使得标志物比雾、烟雾、灰尘等更强地去偏振，使得从标志物检测到的去偏振信号大于从雾等反射的去偏振信号。光学滤光器1000的第一部分1000a从光源 1022接收光，该光通过第一部分1000a透射到标志物1030，然后从标志物 1030反射回装置1005。光随后穿过光学滤光器1000的第二部分1000b并且被透射到传感器1024中。在一些实施方案中，第一部分1000a中的延迟器具有第一延迟量，并且第二部分1000b中的延迟器具有不同的第二延迟量。在一些实施方案中，在第一红外波长范围内的波长处的第一延迟量与第二延迟量之间的差值的绝对值为波长的一半。在一些实施方案中，第一部分1000a中的延迟器具有第一快轴，而第二部分1000b中的延迟器具有不平行于第一快轴的第二快轴。在一些实施方案中，第一部分1000a和第二部分1000b中的延迟器具有相同的延迟量，第一部分1000a中的延迟器具有第一快轴，并且第二部分1000b中的延迟器具有不平行于第一快轴的第二快轴。在一些实施方案中，第一部分1000a和第二部分1000b中的一个中的延迟器具有与偏振器的透光轴成约45度(例如，距45度的5度内)的角度的快轴，并具有在第一红外波长范围内的波长处的半波延迟量，以及在第一部分和第二部分中的另一个中的延迟器或者在第一红外波长范围内的波长处基本上没有延迟量，或者具有与透光轴基本上平行(例如，距平行5度内)或基本上垂直(例如，距垂直5度内)的快轴。
在一些实施方案中，光学滤光器1000不包括延迟器，并且在一些实施方案中，光学滤光器包括在第一部分1000a和第二部分1000b中具有相同延迟量和相同快轴的未图案化延迟器。在一些实施方案中，延迟器设置为邻近与光学滤光器的第一侧1006相对的偏振器。例如，参照图8，在一些实施方案中，第一层812是设置在光学滤光器800的第一侧的可见光阻挡滤光器，第二层816是偏振器，并且第三层818是设置为邻近与第一侧相对的偏振器的延迟器。在一些实施方案中，偏振器的第一偏振态和第二偏振态是线性偏振态，并且延迟器是第一红外波长范围内的波长处的四分之一波延迟器。
光学系统1001、1002或1003中的任一个可为医疗诊断系统、车库门打开系统或驾驶员辅助系统。医疗诊断系统可以包括光学装置1005，例如，用近红外光(以及可选地在可见通带中的光，例如图6中所描绘的通带 668)照射患者皮肤的区域，并测量反射的近红外光(以及可选地在通带中的反射可见光)，并且在处理器1020中使用该信息来确定例如脉冲或血红蛋白含量。血红蛋白含量的光学测量在例如“Non-invasive optical real-timemeasurement of total hemoglobin content”,Timm et al.,Procedia Engineering 5(2010)488-491(“非侵入性光学实时测量总血红蛋白含量”，Timm等人，能源工程第5期(2010年)第488-491页)中有所描述。车库门打开系统可以包括光学装置1005和标志物1030，以检测某人是否在开放式车库门的入口中，使得出于安全考虑门不应当关闭。驾驶员辅助系统可以包括车辆中的光学装置1005和处理器1020，并且标志物1030可以是例如路面标志物或标牌中的标志物。在驾驶员辅助系统中使用光学部件一般描述于以下文献中：美国专利No.5,765,116(Wilson-Jones等人)、No.6,243,015(Yeo)、No. 7,873,187(Schofield等人)、No.6,693,524(Payne)、No.6,727,807 (Trajkovic等人)、No.8,519,837(Kirsch等人)、No.7,834,905(Hahn等人)、No.8,636,393(Schofield)、No.9,179,072(Stein等人)、No. 7,289,019(Kertes)和No.6,452,148(Bendicks等人)；美国专利申请公布No. 2009/0254260(Nix等人)、No.2016/0111005(Lee)和No.2016/0114720 (Schlaug等人)；以及欧洲公布No.1437615(Bierleutgeb)，其中每个都以它们不与本说明书矛盾的程度通过引用并入本文。驾驶员辅助系统可包括以下系统中的一个或多个：夜视系统、停车辅助系统、盲点检测系统、电子稳定性控制系统、瞌睡驾驶员检测系统、自适应前灯系统、雨水检测系统、自适应巡航控制系统、车道偏离警告系统、防撞系统和备用摄像机系统。
如图10C所示，在一些实施方案中，光学系统1001c包括近红外光源 1022c、传感器1024c和标志物1030c，以及从近红外光源1022c延伸到标志物1030c然后延伸到传感器1024c的光路根据本说明书与至少一个光学滤光器或至少两个光学滤光器相交(例如，元件1000c-1、1000c-2和1000c-3中的任何一个、两个或全部三个可以是本说明书的光学滤光器)。元件1000c- 2可以与近红外光源1022c一起被包括(例如，在共同的壳体中)，并且可以被认为是近红外光源1022c的部件。类似地，元件1000c-1可以与传感器 1024c一起被包括(例如，在共同的壳体中)，并且可被认为是1024c的部件。在一些实施方案中，元件1000c-1、1000c-2和1000c-3中的一个是根据本说明书的光学滤光器，并且元件1000c-1100c-2和1000c-3中的一个中的不同的一个是第二偏振器，其具有与光学滤光器的透光态或阻挡态对准的透光态。1000c-1、1000c-2和1000c-3中的保留元件可以是第三偏振器、可以是延迟器或者可以省略。例如，元件1000c-1和1000c-2可包括交叉偏振器，并且元件1000c-3可以是在近红外波长处的四分之一波延迟器。
在一些实施方案中，光学系统包括近红外光源、传感器和标志物，其中近红外光源适于产生非偏振光并将非偏振光引导至标志物，传感器和标志物中的一个包括本说明书的光学滤光器，以及传感器和标志物中的另一个包括第二偏振器。第二偏振器可以是或可以不是根据本说明书的第二光学滤光器的部件。在一些实施方案中，第一偏振态是具有第一透光轴的线性偏振态，并且第二偏振器具有与第一透光轴基本上垂直的第二透光轴。在一些实施方案中，第二偏振器被配置为透射至少60％的第一红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第二偏振态下入射在第二偏振器上，并且透射小于 30％的第二红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第一偏振态下入射在第二偏振器上。在一些实施方案中，第一偏振态和第二偏振态为圆形偏振态，并且在一些实施方案中，第一偏振态和第二偏振态为线性偏振态。
在一些实施方案中，光学系统包括近红外光源、传感器和标志物，其中近红外光源和传感器中的一个包括本说明书的光学滤光器，以及近红外光源和传感器中的另一个包括第二偏振器，其可以是或可以不是根据本说明书的第二光学滤光器的部件。在一些实施方案中，第一偏振态是具有第一透光轴的线性偏振态。在一些实施方案中，第二偏振器具有基本上垂直于第一透光轴的第二透光轴。在一些实施方案中，第二偏振器具有基本上平行于第一透光轴的第二透光轴。在一些实施方案中，第二偏振器被配置为透射至少60％的第一红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第一偏振态下入射在第二偏振器上，并且透射少于30％的第二红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第一偏振态下入射在第二偏振器上。在一些实施方案中，第一偏振态和第二偏振态是圆形偏振态，并且在一些实施方案中，第一偏振态和第二偏振态是线性偏振态。
标志物可以是去偏振(例如，T恤)、偏振保持或偏振旋转(例如，包括四分之一波延迟器，在第一红外波长范围内的波长处的四分之一波延迟器)。在一些实施方案中，标志物是相移标志物，其适于接收圆形偏振光并将接收的光反射为线性偏振光。标志物可以包括红外偏振器(例如，聚合物多层近红外反射偏振器，其可以是线性偏振器或可以包括延迟器并且可以是圆形偏振器)和可见光阻挡滤光器。此类标志物可以提供独特的光学识别标志，其可以由包括近红外光源和传感器的光学装置识别。
下表总结了已发现有用的各种系统配置。条目“线性”或“圆”指示偏振器存在于所指示的部件上。列“交叉”指示偏振器是否具有垂直透光态(交叉)或具有相同的透光态(未交叉)。标志物可以包括或可以不包括偏振器。标志物可以偏振保持、去偏振、偏振旋转或相移。已发现配置 1和配置2可用于向传感器提供独特的光学识别标志。包括在标志物中的偏振器可以是具有可见光阻挡滤光器的近红外反射偏振器。配置3和配置 7可用于穿过雾检测标志物，其中标志物是T恤衫或为去偏振的其他服装制品。例如，此类配置可用于检测行人。在一些实施方案中，标志物可在近红外波长处去偏振，并且在可见波长处近似偏振保持。配置4、配置6 和配置9可用于检测在较亮的背景中看起来暗的标志物。(注意，偏振旋转标志物旋转线性偏振光的偏振，但是可以抵消左旋右旋圆形偏振态的通常反转)。配置5和配置8可用于阻挡噪声并检测其偏振态已经旋转的反射光(通过偏振旋转标志物或通过在反射下左旋右旋圆形偏振态的通常反转)。在配置10中，标志物可以在反射下提供相移，该相移不是由典型的四分之一波或半波延迟器给出的。例如，相移标志物可以适于将接收的圆形偏振光反射为线性偏振光。在一些实施方案中，标志物是不包括延迟器的相移标志物。例如，具有金属背衬的珠涂覆的回射器在反射时将产生 180度的相移。包括在各种配置中的偏振器中的一个或两个是本说明书的光学滤光器。标志物中包括的偏振器或滤光器中的任一个或两个可以是宽带滤光器、边缘滤光器、陷波滤光器或梳形滤光器。
配置 近红外光源 传感器 标志物 交叉(是/否)
1 非偏振 线性 线性 是
2 非偏振 圆形 圆形 是
3 线性 线性 去偏振 是
4 线性 线性 偏振保持 是
5 线性 线性 偏振旋转 是
6 线性 线性 偏振旋转 否
7 圆形 圆形 去偏振 是
8 圆形 圆形 偏振保持 是
9 圆形 圆形 偏振旋转 是
10 圆形 圆形 相移 是
在一些实施方案中，描述为去偏振、偏振保持、偏振旋转或相移的标志物可以是标志物的一些部分中的去偏振、偏振保持、偏振旋转或相移，并且可以在标志物的其他部分中具有其他偏振特性。
在一些情况下，标志物的类型可能不是预先知道的并且/或者人们可能希望用单个系统在不同条件(例如，雾对晴朗)下识别不同类型的标志物 (例如，行人对机动车辆的交通标志)。在此类情况下，可以利用一个以上的传感器和/或一个以上的近红外光源。图案化延迟器可包括用于每个传感器和/或用于每个光源的不同部分。例如，可以包括近红外光源和多个传感器，并且可以包括图案化延迟器，其中图案化延迟器的一部分定位在近红外光源的前面，并且每个保留部分适于透过特定偏振态的反射光到相关联的传感器。
图11是包括光学装置1105的光学装置或系统1107的示意图。光学装置1105包括：光学滤光器1100，其可以是本说明书中的任何滤光器；近红外光源1122；以及传感器1124。光学装置或系统1107另外包括处理器1120。光学装置1105可对应于本文别处所述的光学装置1005。光学装置或系统1107可以是移动电话、可穿戴电子装置诸如手表、医疗诊断系统、车库门打开系统、驾驶员辅助系统或其部件。在一些实施方案中，光学装置或系统1107是移动电话或手表。例如，如本文别处所述，光学装置或系统1107可以是移动电话或手表，并且光学装置1105可以用作被配置为确定脉搏或血红蛋白含量的医疗诊断部件。
图12是滤光器1213的剖视图，其包括多个交替的第一层1257和第二层1259。滤光器1213可以是本说明书的光学滤光器的部件。例如，取决于第一层1257和第二层1259的选择，滤光器1213可以是偏振器、可见光阻挡滤光器或陷波滤光器。
在一些实施方案中，交替的第一层1257和第二层1259是具有不同折射率的交替的聚合物层。此类聚合物滤光器(例如，反射镜或反射偏振器)大体描述于美国专利No.5,882,774(Jonza等人)、No.5,962,114(Jonza 等人)、No.5,965,247(Jonza等人)、No.6,939,499(Merrill等人)、No. 6,916,440(Jackson等人)、No.6,949,212(Merrill等人)以及No. 6,936,209(Jackson等人)中。例如，据此以引用方式并入本文的专利中的每个在其不与本说明书矛盾的程度上并入本文。简言之，通过共挤出多个交替的聚合物层(例如，数百层)，在偏振器的情况下单轴或基本上单轴拉伸挤出的膜(例如，在线性或抛物线拉幅机中)以获取膜，或者在反射镜的情况下双轴拉伸膜，可以制备聚合物多层光学膜。
在一些实施方案中，交替的第一层1257和第二层1259为交替的无机层。在这种情况下，滤光器1213可被称为电介质镜。通过使用本领域已知的薄膜沉积技术沉积交替的低折射率和高折射率的无机材料层，可以制备此类电介质镜。
在其他实施方案中，交替的第一层1257和第二层1259中的一个为聚合物的，并且交替的第一层1257和第二层1259中的另一个为无机的。例如，无机第二层1259可被气相沉积或溅镀到聚合物第一层1257上，然后另一个聚合物第一层1257可涂覆到无机第二层1259上。另一个无机第二层1259然后可沉积到涂覆聚合物的第一层1257上，并且过程重复直到形成所需数量的层。
在其他实施方案中，具有交替的无机层的滤光器1213和具有交替的聚合物层的不同的滤光器1213彼此相邻放置以形成本说明书的光学滤光器的一个或多个部件(例如，偏振器、可见光阻挡滤光器或陷波滤光器)。两个滤光器可以通过粘合剂层层压在一起，或者无机滤光器可以使用例如美国专利公布No.2015/0285956(Schmidt等人)的方法逐层沉积到聚合物滤光器上，该专利在此通过引用在其不与本说明书矛盾的程度上并入本文。
无论使用聚合物层还是无机层，当一对相邻层(光学重复单元)具有半波长的总光学厚度(层的物理厚度乘以层的折射率)时，提供反射。通过层的堆叠调整层的厚度，可以提供波长相关的反射。例如，如果需要允许透射通带中的波长并且反射通带任一侧上的波长的陷波滤光器，则陷波滤光器的厚度分布不应当包括光学厚度等于通带中的波长的一半的光学重复单元，但应当包括光学厚度等于通带任一侧上的波长的一半的光学重复单元。换句话讲，宽带反射镜的光学重复单元中的一些应当被省略以提供通带。
在一些实施方案中，交替的第一层1257和第二层1259是多个交替的聚合物层，并且滤光器1213是线性反射偏振器。四分之一波延迟器可与线性反射偏振器一起使用以提供圆形模式反射偏振器。在一些实施方案中，滤光器1213另外包括延迟器，其在第一红外波长范围内的波长处具有四分之一波延迟量。在一些实施方案中，提供了包括偏振器的光学滤光器。偏振器包括多个交替的聚合物层，并且被配置为透射至少60％的第一红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第一圆形偏振态下入射在偏振器上，并且透射少于30％的第二红外波长范围内的光，其以法向入射方式在与第一圆形偏振态垂直的第二圆形偏振态下入射在偏振器上。偏振器被配置为透射少于30％的在第二圆形偏振态下用50度入射角入射在偏振器上的第三红外波长范围内的光。700nm至2500nm的波长范围包括第一红外波长范围和第二红外波长范围中的每个波长范围。滤光器可另外与偏振器光学连通的可见光阻挡滤光器，如本文别处所述。
实施例
部件1
将市售染料(来自新泽西州纽瓦克的依普林公司(Epolin,Newark NJ)的EPOLIGHT 7527C)配制成溶剂型丝网油墨用于由染料制造商进行涂布，该染料制造商也测量其透射率。图13中示出了对于400nm至1400nm的波长的透射率对波长的曲线图。
对于所有保留部件和实施例，将每个膜建模为由其厚度和折射率已知的层组成的叠堆。提供每个膜在633nm处的折射率；所用的每种材料的分散特性是本领域技术人员熟知的。该建模使用众所周知的传递矩阵技术来计算作为波长函数的透射率。(这在例如“Optics of anisotropic layered media:a new 4×4matrix algebra”,Pochi Yeh,Surface Science 96(1980)41- 53)(“各向异性分层介质的光学：新的4×4矩阵代数，Pochi Yeh，表面科学第96期(1980年)第41-53页)中有所描述。
部件2
将与Fabry-Perot(法布里-珀罗)干涉仪的结构类似的结构建模为两种交替材料的叠堆。这些是氮化硅，其在633nm处在x方向、y方向和z方向上具有2.031的折射率，以及聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)，其在633nm 处在x方向、y方向和z方向上具有1.494的折射率。该层氮化硅和 PMMA之间交替；第一层(最接近模拟光源的层)是氮化硅。一共有15 层。氮化硅层的厚度为115.7nm，并且PPMA层的厚度为157.3nm。例外为第七层，厚度为235.3nm的氮化硅层。对于400nm至1400nm的波长，计算法向入射(即，零度入射)和50度入射在叠堆上的光的透射率。该计算假定没有吸收。作为波长的函数的透射在图14中为0度入射(即法向入射)示出，并且在图15中为50度入射示出。部件2以法向入射方式具有近红外通带，其中心波长为约940nm。
部件3
对由266层交替的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和PMMA加上在顶部和底部上的厚PEN表层构成的膜叠堆进行建模。将PEN层建模为在633nm 处在x方向、y方向和z方向上具有折射率1.740、1.752、1.492，并且在 633nm处在每个方向上具有4.5×10-6的吸收率。使用在633nm处在x方向、y方向和z方向上的1.494的折射率和在633nm处在每个方向上的1× 10-10的吸收率对PMMA层进行建模。顶部和底部PEN表层厚度为 5000nm。其他层的厚度分布如图16所示。层的顺序从最靠近光源的厚表层开始，接着是另一个PEN层，然后在PMMA和PEN之间交替直到底部厚 PEN表层。对于400nm至1400nm的波长，计算法向入射(即，零度入射)和50度入射在叠堆上的光的透射率。作为波长的函数的透射在图17 中为0度入射(即法向入射)示出，并且在图18中为50度入射示出。
部件4
使用与部件3中相同的材料将另一种膜建模，但具有两倍的层数和不同的层厚度分布。PEN和PMMA层的层厚度分布如图19所示。对于 400nm至1400nm的波长，计算法向入射(即，零度入射)和50度入射在叠堆上的光的透射率。作为波长的函数的透射在图20中为0度入射(即法向入射)示出，并且在图21中为50度入射示出。部件4以法向入射方式具有近红外通带，其中心波长为约940nm。
部件5
对由224层交替的PEN和CoPEN(PEN共聚物)加上在顶部和底部上的厚CoPEN表层组成的膜叠堆进行建模。将PEN层建模为在633nm处在x方向、y方向和z方向上分别具有折射率1.822、1.583和1.559，并且在633nm处在每个方向上具有4.5×10-6的吸收率。将CoPEN层建模为具有在633nm处在x方向、y方向和z方向上分别为1.571、1.570和1.569的折射率以及与PEN相同的吸收值。在叠堆顶部和底部处的厚CoPEN层各自具有2500nm的厚度。用于PEN和CoPEN层的层厚度分布如图22所示。层的顺序从最靠近光源的厚CoPEN表层开始，接着是PEN层，然后在CoPEN和PEN之间交替直到底部厚CoPEN表层。对于400nm至 1400nm的波长，为通带和阻带两者计算法向入射(即，零度入射)和50 度入射在叠堆上的光的透射率。作为波长的函数的透射在图23中为在零度下的通带示出，在图24中为在零度下的阻带示出，在图25中为在50度下的通带示出，以及在图26中为在50度下的阻带示出。
实施例1
通过将部件5和部件3的膜组合成单个叠堆来对膜叠堆进行建模，其中部件5的膜最靠近光源。对于400nm至1400nm的波长，为通带和阻带两者计算法向入射(即，零度入射)和50度入射在叠堆上的光的透射率。作为波长的函数的透射在图27中为在零度下的通带示出，在图28中为在零度下的阻带示出，在图29中为在50度下的通带示出，以及在图30中为在50度下的阻带示出。
实施例2
通过将部件5和部件4的膜组合成单个叠堆来对膜叠堆进行建模，其中部件5的膜最靠近光源。对于400nm至1400nm的波长，为通带和阻带两者计算法向入射(即，零度入射)和50度入射在叠堆上的光的透射率。作为波长的函数的透射在图31中为在零度下的通带示出，在图32中为在零度下的阻带示出，在图33中为在50度下的通带示出，以及在图34中为在50度下的阻带示出。实施例2的光学滤光器具有以约940nm为中心的对于以法向入射方式在透光态下偏振的光的通带。
实施例3
通过将部件5、部件3和部件2的膜组合成单个叠堆来对膜叠堆进行建模，其中部件5的膜最靠近光源，部件3的膜在部件5的膜上方，随后是部件2的膜。对于400nm至1400nm的波长，为通带和阻带两者计算法向入射(即，零度入射)和50度入射在叠堆上的光的透射率。作为波长的函数的透射在图35中为在零度下的通带示出，在图36中为在零度下的阻带示出，在图37中为在50度下的通带示出，以及在图38中为在50度下的阻带示出。实施例3的光学滤光器具有以约940nm为中心的对于以法向入射方式在透光态下偏振的光的通带。
实施例4
通过将部件5、部件2和部件1的膜组合成单个叠堆来对膜叠堆进行建模，其中部件5的膜最靠近光源，部件2的膜在部件5的膜上方，随后是部件1的膜。对于400nm至1400nm的波长，为通带和阻带两者计算法向入射(即，零度入射)和50度入射在叠堆上的光的透射率。作为波长的函数的透射在图39中为在零度下的通带示出，在图40 中为在零度下的阻带示出，在图41中为在50度下的通带示出，以及在图42中为在50度下的阻带示出。实施例4的光学滤光器具有以约940nm为中心的对于以法向入射方式在透光态下偏振的光的通带。
以下为本说明书的示例性实施方案的列表。
实施方案1是一种光学滤光器，包括：
偏振器，其被配置为透射至少60％的第一红外波长范围内的光，该第一红外波长范围内的光以法向入射方式在第一偏振态下入射在偏振器上，偏振器被配置为透射少于30％的第二红外波长范围内的光，该第二红外波长范围内的光以法向入射方式在垂直于第一偏振态的第二偏振态下入射在偏振器上，偏振器被配置为透射少于30％的第三红外波长范围内的光，该第三红外波长范围内的光在第二偏振态下以50度入射角入射在偏振器上；以及可见光阻挡滤光器，其被配置为透射少于30％的第一可见波长范围内的非偏振光，该第一可见波长范围内的非偏振光以法向入射方式入射在可见光阻挡滤光器上，可见光阻挡滤光器被设置成由此使得透射通过偏振器的光入射在可见光阻挡滤光器上，可见光阻挡滤光器被配置为透射至少60％的第一红外波长范围内的光，该第一可见波长范围内的光以法向入射方式在第一偏振态下入射在可见光阻挡滤光器上，其中700nm至2500nm的波长范围包括第一红外波长范围、第二红外波长范围和第三红外波长范围中的每个波长范围，并且第一可见波长范围包括400nm至700nm的波长范围的至少80％。
实施方案2是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中偏振器层压到可见光阻挡滤光器。
实施方案3是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中气隙将偏振器与可见光阻挡滤光器分离。
实施方案4是根据实施方案1所述的光学滤光器，所述光学滤光器被配置为透射以法向入射方式在第一偏振态下入射在光学滤光器上的至少 60％的第一红外波长范围内的光。
实施方案5是根据实施方案1所述的光学滤光器，所述光学滤光器被配置为透射以法向入射方式在第一偏振态下入射在光学滤光器上的至少 70％的第一红外波长范围内的光。
实施方案6是根据实施方案1所述的光学滤光器，其被配置为透射以法向入射方式在第二偏振态下入射在光学滤光器上的少于20％的第二红外波长范围内的光。
实施方案7是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中第二红外波长范围是800nm至1600nm。
实施方案8是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中第一红外波长范围和第二红外波长范围是800nm至1600nm。
实施方案9是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中第三红外波长范围是800nm至至少1000nm。
实施方案10是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中第二红外波长范围和第三红外波长范围中的每个波长范围包括至少300nm的范围。
实施方案11是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中第二红外波长范围和第三红外波长范围中的每个波长范围包括至少800nm至1000nm的范围。
实施方案12是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中第二红外波长范围和第三红外波长范围中的每个波长范围包括至少800nm至1100nm的范围。
实施方案13是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中第一红外波长范围和第二红外波长范围相同。
实施方案14是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中偏振器具有一阶反射带，一阶反射带包括第二红外波长范围并且具有至少部分地在可见波长范围内的至少一个谐波。
实施方案15是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中偏振器是具有不大于100nm的半峰全宽度带宽的偏振陷波滤光器。
实施方案16是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中第一红外线的波长范围具有小于100nm的宽度，并且第二红外线波长范围是800nm至 1600nm。
实施方案17是根据实施方案16所述的光学滤光器，其中第一红外波长范围具有不大于60nm的宽度。
实施方案18是根据实施方案16所述的光学滤光器，其被配置为对具有第一偏振态的光提供近红外通带，近红外通带包括第一红外波长范围，近红外通带具有不大于100nm的半峰全宽带宽。
实施方案19是根据实施方案16所述的光学滤光器，其中可见光阻挡滤光器包括陷波滤光器，陷波滤光器被配置为透射以法向入射方式入射在陷波滤光器上的至少60％的第一红外波长范围内的非偏振光，陷波滤光器具有不大于100nm的半峰全宽带宽。
实施方案20是根据实施方案16所述的光学滤光器，还包括陷波滤光器，其被设置成由此使得透射通过偏振器的光入射在陷波滤光器上，陷波滤光器被配置为透射至少60％的第一红外波长范围内的非偏振光，，所述第一红外波长范围内的非偏振光以法向入射方式入射在陷波滤光器上，陷波滤光器具有不大于100nm的半峰全宽带宽。
实施方案21是根据实施方案16所述的光学滤光器，其中偏振器包括陷波滤光器和宽带偏振器，陷波滤光器被配置为透射至少60％的第一红外波长范围内的非偏振光，所述第一红外波长范围内的非偏振光以法向入射方式入射在陷波滤光器上，陷波滤光器具有不大于100nm的半峰全宽带宽，宽带偏振器被配置为透射至少60％的第四红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第一偏振态下入射在宽带偏振器上并且透射少于30％的第二红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第二偏振态下入射在宽带偏振器上，第四红外波长范围包括第一红外波长范围。
实施方案22是根据实施方案21所述的光学滤光器，其中第四红外线波长范围具有至少300nm的宽度。
实施方案23是根据实施方案19至22中任一项所述的光学滤光器，其中陷波滤光器包括聚合物多层光学膜。
实施方案24是根据实施方案19至22中任一项所述的光学滤光器，其中陷波滤光器包括多个无机层。
实施方案25是根据实施方案19至22中任一项所述的光学滤光器，其中陷波滤光器包括聚合物多层光学膜和被设置成邻近聚合物多层光学膜的多个无机层。
实施方案26是根据实施方案19至22中任一项所述的光学滤光器，其中陷波滤光器包括多个交替的聚合物层和无机层。
实施方案27是根据实施方案1至26中任一项所述的光学滤光器，其中偏振器包括下述各项中的一个或多个：聚合物多层光学膜、胆甾偏振器、线栅偏振器、银纳米粒子偏振器和一种或多种偏振染料。
实施方案28是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中可见光阻挡滤光器包括聚合物多层光学膜。
实施方案29是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中可见光阻挡滤光器包括多个无机层。
实施方案30是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中可见光阻挡滤光器包括聚合物多层光学膜和被设置成邻近聚合物多层光学膜的多个无机层。
实施方案31是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中可见光阻挡滤光器包括多个交替的聚合物层和无机层。
实施方案32是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中可见光阻挡滤光器包括染料和颜料中的至少一个。
实施方案33是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中可见光阻挡滤光器包括金属涂层。
实施方案34是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中第一可见波长范围是400nm至700nm。
实施方案35是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中第一可见波长范围包括400nm和700nm之间的所有波长，不同的是具有不大于60nm的宽度的带。
实施方案36是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中第一偏振态和第二偏振态是圆形偏振态。
实施方案37是根据实施方案1所述的光学滤光器，其中第一偏振态和第二偏振态是线性偏振态。
实施方案38是根据实施方案1所述的光学滤光器，还包括被设置成邻近偏振器的方向控制元件。
实施方案39是根据实施方案1所述的光学滤光器，还包括被设置成邻近偏振器的延迟器。
实施方案40是根据实施方案39所述的光学滤光器，其中延迟器被图案化。
实施方案41是根据实施方案40所述的光学滤光器，其中延迟器的第一部分具有第一快轴，并且延迟器的不同的第二部分具有不平行于第一透光轴的第二快轴。
实施方案42是根据实施方案41所述的光学滤光器，其中延迟器的第一快轴与偏振器的透光轴成约45度的角度。
实施方案43是根据实施方案40所述的光学滤光器，其中延迟器的第一部分具有第一延迟量，并且延迟器的不同的第二部分具有不同的第二延迟量。
实施方案44是一种包括偏振器的光学滤光器，其中偏振器包括多个交替的聚合物层并且被配置为透射至少60％的第一红外波长范围内的光，所述第一红外波长范围内的光以法向入射方式在第一圆形偏振态下入射在偏振器上，偏振器被配置为透射少于30％的第二红外波长范围内的光，所述第二红外波长范围内的光以法向入射方式在垂直于第一圆形偏振态的第二圆形偏振态下入射在偏振器上，偏振器被配置为透射少于30％的第三红外波长范围内的光，所述第三红外波长范围内的光在第二圆形偏振态下以 50度入射角入射在偏振器上，其中700nm至2500nm的波长范围包括第一红外波长范围和第二红外波长范围中的每个波长范围。
实施方案45是根据实施方案44所述的光学滤光器，还包括与偏振器光学连通的可见光阻挡滤光器。
实施方案46是根据实施方案44所述的光学滤光器，其中偏振器包括线性反射偏振器和被设置成邻近线性反射偏振器的延迟器，线性反射偏振器包括多个交替的聚合物层，延迟器具有在第一红外波长范围内的波长处的四分之一波延迟量。
实施方案47是一种包括根据实施方案1至46中任一项所述的光学滤光器的光学装置。
实施方案48是根据实施方案47所述的光学装置，其选自由下述各项组成的组：可穿戴电子装置、医疗诊断装置、移动电话、近红外标志物、车库门打开系统的部件和驾驶员辅助系统的部件。
实施方案49是根据实施方案48所述的光学装置，其中可穿戴电子装置是手表。
实施方案50是根据实施方案48所述的光学装置，其中近红外标志物是近红外回射器。
实施方案51是一种包括根据实施方案47所述的光学装置的光学系统，其选自由下述各项组成的组：医疗诊断系统、车库门打开系统和驾驶员辅助系统。
实施方案52是一种光学装置，包括根据实施方案1所述的光学滤光器、传感器和近红外光源，光学滤光器具有第一侧和相对的第二侧，传感器被设置成邻近并面向第一侧，近红外光源被设置成邻近传感器并且邻近和面向第一侧。
实施方案53是根据实施方案52所述的光学装置，其中传感器具有至少600nm至1000nm的光谱范围。
实施方案54是根据实施方案52所述的光学装置，其中传感器具有 400nm至1200nm的光谱范围。
实施方案55是根据实施方案52所述的光学装置，其中近红外光源被配置为发射带中的光，带具有不大于60nm的半峰全宽带宽。
实施方案56是根据实施方案52所述的光学装置，其中光学滤光器被配置为对于具有第一偏振态的光提供近红外通带，近红外线通带包括第一红外波长范围，近红外通带具有大于或等于近红外光源的半峰全宽带宽的半峰全宽带宽。
实施方案57是根据实施方案56所述的光学装置，其中近红外通带的半峰全宽带宽不大于近红外光源的半峰全宽带宽的两倍。
实施方案58是根据实施方案55所述的光学装置，其中带以约 850nm、约880nm或约940nm的波长为中心。
实施方案59是根据实施方案52所述的光学装置，其中第一偏振态和第二偏振态是圆形偏振态。
实施方案60是根据实施方案52所述的光学装置，其中第一偏振态和第二偏振态是线性偏振态。
实施方案61是根据实施方案52所述的光学装置，其中光学滤光器包括延迟器，延迟器被设置成邻近与光学滤光器的第一侧相对的偏振器。
实施方案62是根据实施方案61所述的光学装置，其中第一偏振态和第二偏振态是线性偏振态，并且延迟器是在第一红外波长范围内的波长处的四分之一波延迟器。
实施方案63是根据实施方案61所述的光学装置，其中延迟器是图案化延迟器。
实施方案64是根据实施方案63所述的光学装置，其中图案化延迟器具有第一部分和不同的第二部分，第一部分被设置成接收来自近红外光源的光，第二部分被设置成将光透射到传感器。
实施方案65是根据实施方案64所述的光学装置，其中第一部分具有第一延迟量，并且第二部分具有不同的第二延迟量。
实施方案66是根据实施方案65所述的光学装置，其中在第一红外波长范围内的波长处的第一延迟量与第二延迟量之间的差的绝对值是波长的一半。
实施方案67是根据实施方案65所述的光学装置，其中第一部分具有第一快轴，并且第二部分具有不平行于第一快轴的第二快轴。
实施方案68是根据实施方案64所述的光学装置，其中第一部分和第二部分具有相同的延迟量，第一部分具有第一快轴，并且第二部分具有不平行于第一快轴的第二快轴。
实施方案69是根据实施方案64所述的光学装置，其中第一部分和第二部分中的一个具有与偏振器的透光轴成约45度角的快轴，并且在第一红外波长范围内的波长处具有半波延迟量，并且第一部分和第二部分中的另一个在第一红外波长范围内的波长处基本上没有延迟量，或者具有与透光轴基本平行或基本垂直的快轴。
实施方案70是一种光学装置，包括传感器和根据实施方案1至46中任一项所述的光学滤光器，其被设置成由此使得进入传感器的孔的光穿过光学滤光器。
实施方案71是根据实施方案70所述的光学装置，其选自由下述各项组成的组：可穿戴电子装置、医疗诊断系统、移动电话、近红外标志物、车库门打开系统的部件和驾驶员辅助系统的部件。
实施方案72是一种包括根据实施方案70所述的光学装置的光学系统，其选自由下述各项组成的组：医疗诊断系统、车库门打开系统和驾驶员辅助系统。
实施方案73是一种包括根据实施方案70所述的光学装置的移动电话。
实施方案74是根据实施方案70所述的光学装置，还包括靠近传感器设置的近红外光源，由此使得当近红外光源通过光学滤光器向近红外回射器发射近红外光时，近红外光从回射器向传感器反射。
实施方案75是一种光学系统，包括根据实施方案74所述的光学装置并且还包括近红外回射器。
实施方案76是一种光学系统，包括根据实施方案1至46中任一项所述的光学滤光器和与光学滤光器光学连通的近红外回射器。
实施方案77是根据实施方案75或76所述的光学系统，其中近红外回射器是偏振旋转回射器。
实施方案78是根据实施方案75或76所述的光学系统，其中近红外回射器是偏振保持回射器。
实施方案79是根据实施方案75或76所述的光学系统，其中近红外回射器是相移回射器。
实施方案80是根据实施方案75或76所述的光学系统，其中近红外回射器是去偏振回射器。
实施方案81是根据实施方案75或76所述的光学系统，其中回射器包括延迟器。
实施方案82是根据实施方案81所述的光学系统，其中延迟器是在第一红外波长范围内的波长处的四分之一波延迟器。
实施方案83是根据实施方案75或76所述的光学系统，其为车库门打开系统。
实施方案84是根据实施方案75或76所述的光学系统，其为驾驶员辅助系统。
实施方案85是一种光学系统，包括近红外光源、传感器和标志物，其中从近红外光源延伸到标志物然后到传感器的光路与根据实施方案1至 46中任一项所述的至少一个光学滤光器相交。
实施方案86是一种光学系统，包括近红外光源、传感器和标志物，其中从近红外光源延伸到标志物然后到传感器的光路与根据实施方案1至 46中任一项所述的至少两个光学滤光器相交。
实施方案87是一种光学系统，包括近红外光源、传感器和标志物，其中从近红外光源延伸到标志物然后到传感器的光路在近红外光源和标志物之间之间与光学滤光器的第一部分相交，并在标志物和传感器之间与光学滤光器的不同的第二部分相交，其中光学滤光器是根据实施方案1至46 中任一项所述的光学滤光器。
实施方案88是一种光学系统，包括近红外光源、传感器和标志物，近红外光源适于产生非偏振光，传感器和标志物中的一个包括根据实施方案1所述的光学滤光器，第一偏振态是具有第一透光轴的线性偏振态，传感器和标志物中的另一个包括第二偏振器，第二偏振器具有基本上垂直于第一透光轴的第二透光轴。
实施方案89是一种光学系统，包括近红外光源、传感器和标志物，近红外光源适于产生非偏振光，传感器和标志物中的一个包括根据实施方案44所述的光学滤光器，传感器和标志物中的另一个包括第二偏振器，第二偏振器被配置为透射至少60％的第一红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第二偏振态下入射在第二偏振器上，第二偏振器被配置为透射少于30％的第二红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第一圆形偏振态下入射在第二偏振器上。
实施方案90是根据实施方案89所述的光学系统，其中传感器和标志物中的至少一个包括可见光阻挡滤光器。
实施方案91是一种光学系统，包括近红外光源、传感器和标志物，近红外光源和传感器中的一个包括根据实施方案1所述的光学滤光器，第一偏振态是具有第一透光轴的线性偏振态，近红外线光源和传感器中的另一个包括第二偏振器。
实施方案92是根据实施方案91所述的光学系统，其中第二偏振器具有基本上垂直于第一透光轴的第二透光轴。
实施方案93是根据实施方案91所述的光学系统，其中第二偏振器具有基本上平行于第一透光轴的第二透光轴。
实施方案94是根据实施方案91至93中任一项所述的光学系统，其中标志物去偏振。
实施方案95是根据实施方案91至93中任一项所述的光学系统，其中标志物偏振保持。
实施方案96是根据实施方案91至93中任一项所述的光学系统，其中标志物偏振旋转。
实施方案97是根据实施方案91至93中任一项所述的光学系统，其中标志物是相移标志物。
实施方案98是一种光学系统，包括近红外光源、传感器和标志物，近红外光源和传感器中的一个包括根据实施方案44所述的光学滤光器，近红外光源和传感器中的另一个包括第二偏振器，第二偏振器被配置为透射至少 60％的第一红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第二圆形偏振态下入射在第二偏振器上，第二偏振器被配置为透射少于30％的第二红外波长范围内的光，其以法向入射方式在第一圆形偏振态下入射在第二偏振器上。
实施方案99是根据实施方案98所述的光学系统，其中光学滤光器还包括可见光阻挡滤光器。
实施方案100是根据实施方案98所述的光学系统，其中标志物去偏振。
实施方案101是根据实施方案98所述的光学系统，其中标志物适于使从标志物反射的光的相位偏移。
实施方案102是根据实施方案101所述的光学系统，其中标志物包括在第一红外波长范围内的波长处的四分之一波延迟器。
实施方案103是根据实施方案98所述的光学系统，其中标志物是适于接收圆形偏振的光并反射所接收的光作为线性偏振光的相移标志物。
实施方案104是根据实施方案98所述的光学系统，其中标志物偏振保持。
实施方案105是根据实施方案98所述的光学系统，其中标志物偏振旋转。
实施方案106是根据实施方案85至实施方案105中任一项所述的光学系统，其为驾驶员辅助系统。
实施方案107是根据实施方案51、72或84或106中任一项所述的光学系统，其中驾驶员辅助系统包括下述各项中的一个或多个：夜视系统、停车辅助系统、盲点检测系统、电子稳定性控制系统、瞌睡驾驶员检测系统、自适应前灯系统、雨水检测系统、自适应巡航控制系统、车道偏离警告系统、防撞系统和备用摄像机系统。
实施方案108是根据实施方案85至实施方案107中任一项所述的光学系统，其中标志物是回射牌照。
除非另外指明，否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其它附图中的对应元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

Claims (19)

1.一种光学滤光器，包括：
偏振器，所述偏振器被配置为透射至少60％的第一红外波长范围内的光，所述第一红外波长范围内的光以法向入射方式在第一偏振态下入射在所述偏振器上，所述偏振器被配置为透射少于30％的第二红外波长范围内的光，所述第二红外波长范围内的光以法向入射方式在垂直于所述第一偏振态的第二偏振态下入射在所述偏振器上，所述偏振器被配置为透射少于30％的第三红外波长范围内的光，所述第三红外波长范围内的光在所述第二偏振态下以50度入射角入射在所述偏振器上；
可见光阻挡滤光器，所述可见光阻挡滤光器被配置为透射少于30％的第一可见波长范围内的非偏振光，所述第一可见波长范围内的非偏振光以法向入射方式入射在所述可见光阻挡滤光器上，所述可见光阻挡滤光器被设置成由此使得透射通过所述偏振器的光入射在所述可见光阻挡滤光器上，所述可见光阻挡滤光器被配置为透射至少60％的所述第一红外波长范围内的光，所述第一红外波长范围内的光以法向入射方式在所述第一偏振态下入射在所述可见光阻挡滤光器上；以及
陷波滤光器，其包括半峰全宽带宽不大于100nm的通带，
其中700nm至2500nm的波长范围包括所述第一红外波长范围、所述第二红外波长范围和所述第三红外波长范围中的每个波长范围，并且所述第一可见波长范围包括400nm至700nm的波长范围的至少80％。
2.根据权利要求1所述的光学滤光器，所述光学滤光器被配置为透射以法向入射方式在所述第一偏振态下入射在所述光学滤光器上的至少60％的所述第一红外波长范围内的光。
3.根据权利要求1所述的光学滤光器，其中所述第一红外波长范围和所述第二红外波长范围是800nm至1600nm。
4.根据权利要求1所述的光学滤光器，其中所述第三红外波长范围是800nm至至少1000nm。
5.根据权利要求1所述的光学滤光器，其中所述第二红外波长范围和所述第三红外波长范围中的每个波长范围包括至少300nm的范围。
6.根据权利要求1所述的光学滤光器，其中所述偏振器具有一阶反射带，所述一阶反射带包括所述第二红外波长范围并且具有至少部分地在所述可见波长范围内的至少一个谐波。
7.根据权利要求1所述的光学滤光器，其中所述第一红外波长范围具有小于100nm的宽度，并且所述第二红外波长范围是800nm至1600nm。
8.根据权利要求7所述的光学滤光器，所述光学滤光器被配置为对具有所述第一偏振态的光提供近红外通带，所述近红外通带包括所述第一红外波长范围，所述近红外通带具有不大于100nm的半峰全宽带宽。
9.根据权利要求7所述的光学滤光器，其中所述陷波滤光器被配置为透射以法向入射方式入射在所述陷波滤光器上的至少60％的所述第一红外波长范围内的非偏振光。
10.根据权利要求7所述的光学滤光器，其中所述陷波滤光器具有不大于60nm的半峰全宽带宽。
11.根据权利要求7所述的光学滤光器，其中所述偏振器包括宽带偏振器，所述陷波滤光器被配置为透射至少60％的所述第一红外波长范围内的非偏振光，所述第一红外波长范围内的非偏振光以法向入射方式入射在所述陷波滤光器上，所述宽带偏振器被配置为透射至少60％的第四红外波长范围内的光，所述第四红外波长范围内的光以法向入射方式在所述第一偏振态下入射在所述宽带偏振器上并且透射少于30％的所述第二红外波长范围内的光，所述第二红外波长范围内的光以法向入射方式在所述第二偏振态下入射在所述宽带偏振器上，所述第四红外波长范围包括所述第一红外波长范围。
12.根据权利要求1所述的光学滤光器，其中所述第一偏振态和所述第二偏振态是圆形偏振态。
13.根据权利要求1所述的光学滤光器，其中所述第一偏振态和所述第二偏振态是线性偏振态。
14.根据权利要求1所述的光学滤光器，还包括延迟器，所述延迟器被设置成邻近所述偏振器。
15.根据权利要求14所述的光学滤光器，其中所述延迟器被图案化。
16.根据权利要求1所述的光学滤光器，其中所述偏振器包括多个交替的聚合物层。
17.一种光学装置，包括传感器和根据权利要求1至16中任一项所述的光学滤光器，所述光学装置被设置成由此使得进入所述传感器的孔的光穿过所述光学滤光器。
18.根据权利要求17所述的光学装置，还包括近红外光源，所述近红外光源靠近所述传感器设置，由此使得当所述近红外光源通过所述光学滤光器向近红外回射器发射近红外光时，所述近红外光从所述回射器向所述传感器反射。
19.一种光学系统，包括近红外光源、传感器和标志物，其中从所述近红外光源延伸到所述标志物然后到所述传感器的光路与根据权利要求1至16中任一项所述的至少一个光学滤光器相交。
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